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INTRODUCCIÓN
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DEDICATORIA
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OBJETIVO GENERAL
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2.1.2 Caracterización la Universidad Técnica de Machala.
Reseña histórica de la universidad técnica de Machala.
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El 12 de diciembre de 1972, el Ing. Rafael Bustamante Ibáñez, Decano de la Facultad
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2.2. ANTECEDENTES TEÓRICOS
2.2.1. REFERENCIAS CONCEPTUALES
Un biocombustible según la etimología de la palabra sería un...
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más sencillo que la utilización de hidrógeno que se basa en una tecnología totalmente
distinta.
Los motores que llevan ...
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el coste del proceso si en lugar de utilizar dos pasos (ruptura de la celulosa en un
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diesel normal por la baja emisión de compuestos de azufre. Se ha llegado a proponer
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Proporcionan una fuente de energía reciclable y, por lo tanto, inagotable.
Las emisiones de gas del invernadero son red...
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La Unión Europea considera los siguientes tipos de biocarburantes.
1. Bioetanol: Etanol generado a partir de la biomasa...
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fabricación de alimentos, el medio de cultivo en el que han crecido las levaduras se
desecha.
Sin embargo, en la elabor...
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2.4 MARCO METODOLÓGICO Y ANÁLISIS DE RESULTADOS
2.4.1 UNIDADES DE ANÁLISIS
Los estudiantes del Curso de Nivelación del ...
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optimización de la frontera agrícola, llevándola incluso a las zonas de cultivos ilícitos,
desarrollando las obras de i...
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Pregunta 2. ¿Cree usted que con la elaboración de un biocombustible reducirán las enfermedades respiratorias?
Escala Va...
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reemplazar todo el diesel necesario en la industria debido a que la superficie
cultivable es limitada en comparación a ...
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4. RECOMENDACIONES
El bioetanol es un producto altamente inflamable y en consecuencia hay que extremar
las precauciones...
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ANEXO N°1
ENCUESTA
OBJETIVO: Determinar la importancia de un producto renovable como
combustible
1. ¿Considera necesari...
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Proyecto de biologia

  1. 1. 1 SECRETARIA NACIONAL DE EDUCACION SUPERIOR, CIENCIA, TECNOLOGIA E INNOVACION SISTEMA NACIONAL DE NIVELACION Y ADMISION UNIVERSIDAD TECNICA DE MACHALA AREA DE LA SALUD PROYECTO DE AULA DE BIOLOGIA TEMA: ELABORACION DE COMBUSTIBLE A BASE DE MAIZ AUTOR: CARRION ARIEL TUTOR: BIOQ. CARLOS GARCÍA CURSO: NIVELACION V02 “B” MACHALA - EL ORO – ECUADOR JULIO 2013
  2. 2. 2 NOMBRE: Víctor Ariel Carrión Calle DIRECCION: Cdla. Las Mercedes calle Buenos Aires y 24 de Septiembre TELEFONO: 2909 - 836 CELULAR: 0999179656 EMAIL: ariel.220692@hotmail.com FECHA DE NACIMIENTO: 22 de Junio de 1992 TIPO DE SANGRE: 0+
  3. 3. 3 AUTOBIOGRAFIA Mi nombre es Víctor Ariel Carrión Calle, tengo 21 años de edad, nací en la ciudad de Arenillas provincia de El Oro el 22 de Junio de 1992, en este momento vivo en Arenillas ciudadela Las Mercedes ; vivo con mi madre Roció Calle de 36 años de edad, con mi padre Víctor Carrión de 49 años y mi hermana menor Camila Carrión de 9 años, actualmente estoy cursando el Curso de Nivelación en la ciudad de Machala en la Universidad Técnica de Machala, he sido muy buena estudiante y dedicada a mejorar mi capacidad intelectual, el Jardín lo estudie en la Escuela María Castillo de Levid, luego primer año de educación básica mis padres decidieron cambiarme a la Escuela ciudad de Quito en el cual permanecí hasta cuarto año de educación básica, luego pase a continuar con mis estudios a la Albert Einstein en la cual termine mis instrucción primarios, luego para realizar mis estudios secundarios mis padres y yo buscamos la mejor opción para mi instrucción secundaria en el Colegio Santo Tomas De Aquino en cual realice todos mis estudios secundarios, graduándome en la especialidad de Ciencias Generales. Las personas que han sido mi mayor influencia en mi vida, bueno primeramente Dios y luego mis padres, familia y amigos, Dios porque siempre me ha guiado y a iluminado en los momentos de preocupación y oscuridad y además por regalarme una nueva oportunidad de vida, mis padres me han ayudado e influenciado en mi vida cotidiana a guiarme por el camino del bien, a darme apoyo cuando mas los necesite y cuando me sentía desolado y ya no podía seguir adelante ellos estuvieron ahí para darme una mano y una voz de aliento de que siga adelante para que no me de por vencida y vencer los obstáculos que me ponen la vida, que Dios me ha regalado una oportunidad de vida y debo ser agradecido con el y que debo luchar por lo que me eh propuesto en esta vida.
  4. 4. 4 PROLOGO Esta asignatura es de suma importancia para quien la estudia, puesto que es la base para continuar con nuestro estudio de la vida y del ser humano. Además que nos va a servir de mucha ayuda para continuar nuestros estudios en las diferentes carreras en lo que respecta al Área de Salud, para conocer y comprender de mejor manera todo lo relacionado con los seres vivos.
  5. 5. 5 INTRODUCCIÓN El biodiesel es un biocombustible líquido que se obtiene a partir de lípidos naturales como aceite vegetales o grasas animales, con o sin uso previo, mediante procesos industriales de esterificación y transesterificación, y que se aplica en la preparación de sustitutos totales o parciales del petrodiésel o gasóleo obtenido del petróleo. Problemas ambientales y económicos a nivel mundial. Las causas de la sustitución de combustibles fósiles por combustibles renovables, están marcadas por la presión de los precios del petróleo y los problemas del medio ambiente, como el calentamiento global que es el principal desafío medioambiental que hoy afronta la humanidad. ¿Cómo podemos mejorar o resolver este gran problema? Una de las alternativas para la solución de este problema es el llamado “Biodiesel”. Al sustituir (en forma parcial o total) los combustibles actuales (naftas, gasoil, fuel oil, diesel) por el Biodiesel que puede lograrse un balance de emisiones mucho más favorable. Es por eso que hemos tomado a bien realizar este proyecto con el fin de concientizar a la población a producir biocarburantes a base de materia prima natural renovable. A continuación damos a conocer en el presente informe la lista de materiales, procedimiento, marco teórico del proyecto científico “Obtención del Biodiesel”, también presentamos nuestras conclusiones y recomendaciones sobre dicho proyecto y al final del informe presentamos fotografías relacionadas con la realización del proyecto.
  6. 6. 6 AGRADECIMIENTO En primer lugar a Dios por haberme guiado por el camino de la felicidad; en segundo lugar a cada uno de los que son parte de mi familia y amigos por siempre haberme dado su fuerza y apoyo incondicional que me han ayudado y llevado hasta donde estoy ahora.
  7. 7. 7 DEDICATORIA La concepción de este proyecto está dedicada a mis padres, pilares fundamentales en mi vida. Sin ellos, jamás hubiese podido conseguir lo que hasta ahora soy. Su tenacidad y lucha insaciable han hecho de ellos el gran ejemplo a seguir y destacar, no solo para mí, sino para mi hermana y familia en general.
  8. 8. 8 OBJETIVO GENERAL Elaborar un biocombustible a base de la caña de maíz para reducir la contaminación ambiental. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Utilizar el Proceso base para obtener el biocombustible. Comprobar la eficacia del nuevo combustible
  9. 9. 9 1. DESARROLLO Bajo la denominación de energías renovables, alternativas o blandas, se engloban una serie de fuentes energéticas que a veces no son nuevas, como la leña o las centrales hidroeléctricas, ni renovables en sentido estricto (geotermia), y que no siempre se utilizan de forma blanda o descentralizada, y su impacto ambiental puede llegar a ser importante, como los embalses para usos hidroeléctricos o los monocultivos de biocombustibles. Actualmente suministran un 20% del consumo mundial (las estadísticas no suelen reflejar su peso real), siendo su potencial enorme, aunque dificultades de todo orden han retrasado su desarrollo en el pasado. Con la excepción de la geotermia, la totalidad de las energías renovables derivan directa o indirectamente de la energía solar. Directamente en el caso de la luz y el calor producidos por la radiación solar, e indirectamente en el caso de las energías eólica, hidráulica, mareas, olas y biomasa, entre otras. Las energías renovables, a lo largo de la historia y hasta bien entrado el siglo XIX, han cubierto la práctica totalidad de las necesidades energéticas del hombre. Sólo en los últimos cien años han sido superadas, primero por el empleo del carbón, y a partir de 1950 por el petróleo y en menor medida por el gas natural. La energía nuclear, con 441 centrales nucleares en 2003, con una potencia instalada de 360 GW, cubre una parte insignificante del consumo mundial, y a pesar de algunas previsiones optimistas, su papel será siempre marginal. Bioetanol El biodiesel es un biocombustible sintético líquido que se obtiene a partir de lípidos naturales como aceites vegetales o grasas animales, nuevos o usados, mediante procesos industriales de esterificación y transesterificación, y que se aplica en la preparación de sustitutos totales o parciales del petrodiesel o gasóleo obtenido del petróleo. El biodiesel puede mezclarse con gasóleo procedente del refino de petróleo en diferentes cantidades. Se utilizan notaciones abreviadas según el porcentaje por volumen de biodiesel en la mezcla: B100 en caso de utilizar sólo biodiesel, u otras
  10. 10. 10 notaciones como B5, B15, B30 o B50, donde la numeración indica el porcentaje por volumen de biodiesel en la mezcla. El aceite vegetal, cuyas propiedades para la impulsión de motores se conocen desde la invención del motor diesel gracias a los trabajos de Rudolf Diesel, ya se destinaba a la combustión en motores de ciclo diesel convencionales o adaptados. A principios del siglo XXI, en el contexto de búsqueda de nuevas fuentes de energía y la creciente preocupación por el calentamiento global del planeta, se impulsó su desarrollo para su utilización en automóviles como combustible alternativo a los derivados del petróleo. El biodiesel descompone el caucho natural, por lo que es necesario sustituir éste por elastómeros sintéticos en caso de utilizar mezclas de combustible con alto contenido de biodiesel. Se ha propuesto en los últimos tiempos denominarlo agro diesel ya que el prefijo «bio-» a menudo es asociado erróneamente con algo ecológico y respetuoso con el medio ambiente. Sin embargo, algunas marcas de productos del petróleo ya denominan agro diesel al gasóleo agrícola o gasóleo B, empleado en maquinaria agrícola. 1.1ANTECEDENTES DE LA PROBLEMÁTICA. 1.1.1 Contextualización de la problemática en relación con su historia. La utilización del biocombustible es tan antigua como el descubrimiento y el empleo del fuego para calentarse y preparar alimentos, utilizando la leña. Aún hoy, la biomasa es la principal fuente de energía para usos domésticos empleada por más de 2.000 millones de personas en el Tercer Mundo. El biodiesel es un combustible de origen renovable que se obtiene a partir de aceites vegetales y grasas animales y posee propiedades similares a las del gasoil. El biodiesel se obtiene mediante la transesterificación de los triglicéridos con un alcohol de cadena corta, en presencia de un catalizador, obteniendo biodiesel y glicerol (glicerina) en dos fases líquidas separadas. Los aceites más utilizados en la producción de biodiesel son los de soja, colza, girasol y palma, aunque existen
  11. 11. 11 alternativas como los aceites de fritura reciclados, las grasas animales y algunos cultivos no convencionales. El uso por primera vez de aceites vegetales como combustibles, se remontan al año de 1900, siendo Rudolph Diesel, quien lo utilizara por primera vez en su motor de ignición- compresión y quien predijera el uso futuro de biocombustibles. Durante la segunda guerra mundial, y ante la escasez de combustibles fósiles, se destacó la investigación realizada por Otto y Vivacqua en el Brasil, sobre diesel de origen vegetal, pero fue hasta el año de 1970, que el biodiesel se desarrolló de forma significativa a raíz de la crisis energética que se sucedía en el momento, y al elevado costo del petróleo. Las primeras pruebas técnicas con biodiesel se llevaron a cabo en 1982 en Austria y Alemania, pero solo hasta el año de 1985 en Silberberg (Austria), se construyó la primera planta piloto productora de RME (Rapeseed Methyl Ester-metil éstero aceite de semilla de colza). En Europa, es producido principalmente a partir del aceite de la semilla de canola (también conocida como colza o Rapeseed) y el metanol, denominado comercialmente como RME (Rapeseed Methyl Ester), el cual es utilizado en las máquinas diesel puro o mezclado con aceite diesel, en proporciones que van desde un 5% hasta un 20%, generalmente. En Alemania y Austria se usa puro para máximo beneficio ambiental. En Europa y los EE UU, el biodiesel es producido y utilizado en cantidades comerciales. En 1998, la DOE designó al biodiesel puro ("B100" - 100%), como un combustible alternativo y estableció un programa de créditos para el uso de biodiesel. Sin embargo el biodiesel mezclado, cuya forma más común se llama B20 (20% biodiesel, 80% diesel convencional), no ha sido designado como un combustible alternativo. Hoy en día países como Alemania, Austria, Canadá, Estados Unidos, Francia, Italia, Malasia y Suecia son pioneros en la producción, ensayo y uso de biodiesel en automóviles, Argentina también se destaca en la producción de biodiesel.
  12. 12. 12 1.1.2 Importancia social sobre la problemática. Podría decirse que hoy en día el concepto de bioetanol nos suena a tecnología complicada, algo teórico aun alejado de la práctica real. Sin duda nos equivocamos. Hoy en día el etanol se utiliza como aditivo en nuestras gasolinas, está presente por tanto en todos los sitios, todos los días. El origen del etanol como combustible parte de muy lejos, de los orígenes de los actuales coches y su implantación inicial parte desde los Estados Unidos. Cuando Henry Ford hizo su primer diseño de su automóvil modelo T en 1908, esperaba que el combustible de mayor uso fuera el etanol, fabricado a partir de fuentes renovables. De 1920 a 1924, la Standard Oil Company comercializó un 25% de etanol en la gasolina vendida en el área de Baltimore pero los altos precios del maíz, combinados con dificultades en el almacenamiento y transporte, hicieron concluir el proyecto. A finales de la década de 1920 y durante los 30 se hicieron subsecuentes esfuerzos para reavivar un programa de combustible con etanol, basado en legislación federal y estatal, particularmente en el Cinturón Maicero de los Estados Unidos, pero sin éxito. Entonces, Henry Ford y varios expertos unieron fuerzas para promover el uso del etanol; se construyó una planta de fermentación en Atchison, Kansas, para fabricar 38.000 litros diarios de etanol, específicamente para combustible de motores. Durante los 30, más de 2.000 estaciones de servicio en el Medio Oeste vendieron este etanol hecho de maíz y que llamaron “gasohol”. Los bajos precios del petróleo llevaron al cierre de la planta de producción de etanol en los 40, llevándose consigo el negocio de los granjeros americanos; el gasohol fue reemplazado por el petróleo. Hoy en día la situación podría decirse que se mantiene. Sin embargo los actuales problemas ambientales y la sobreexplotación petrolífera, ponen de manifiesto la necesidad de buscar combustibles más ecológicos y de producción natural. Es decir, volvemos un poco al principio y de nuevo cobra una gran importancia el etanol, que junto con el biodiesel son los biocombustibles mas utilizados y desarrollados. En concreto el etanol es el más ampliamente utilizado hoy en día en los Estados Unidos. Más de 1.500 millones de galones (5.670 millones de litros aproximadamente) se
  13. 13. 13 agregan anualmente a la gasolina para mejorar el rendimiento de los vehículos y reducir la polución atmosférica.. Cuando este etanol es fabricado a partir de materiales con biomasa celulósica en lugar de los forrajes tradicionales (cultivos ricos en almidones) tenemos bioetanol. El bioetanol se utiliza en vehículos como sustitutivo de la gasolina, bien como único combustible o en mezclas que, por razones de miscibilidad entre ambos productos, no deben sobrepasar el 5-10% en volumen de etanol en climas fríos y templados, pudiendo llegar a un 20% en zonas más cálidas. El empleo del etanol como único combustible debe realizarse en motores específicamente diseñados para el biocombustible. Sin embargo, el uso de mezclas no requiere cambios significativos en los vehículos, si bien, en estos casos el alcohol debe ser deshidratado a fin de eliminar los efectos indeseables sobre la mezcla producida por el agua. Por tanto vemos que el bioetanol es una apuesta fuerte para el futuro de los combustibles. Sin embargo podemos ir mucho más lejos con la cuestión para ver que se puede considerar claramente un tema económico, científico, medio ambiental y social, es decir una primera plana en el conocimiento actual. 1.1.3 Referentes sobre la problemática. Guayaquil será la primera cuidad del país que probará esta alternativa, mezclándola con el combustible usual. El próximo mes, se estima que 5000 barriles diarios de gasolina tendrán un 5% de etanol en el puerto principal. En realidad, este producto vegetal (etanol) sustituirá la nafta de alto octano (elemento que se usa para refinar la gasolina que se consume finalmente). Esta sustitución, que aún se mezclará con los demás elementos que hace la gasolina, generaría bioetanol. Este bioetanol sería el que en una cantidad de 5% esté presente en el número de barriles de gasolina extra que lleguen a Guayaquil en septiembre del presente año. El costo para el consumidor final será el mismo: USD 1,40 por galón.
  14. 14. 14 Xavier Andrade, gerente de biocombustibles del Ministerio Coordinador de la Producción, dijo que el proyecto piloto durará 2 años, en declaraciones para El Comercio. “La meta es llegar hasta el 10% de etanol como aditivo”, asevera el medio. “La ventaja es que tendrá un producto de mejor calidad y menos contaminante”, fueron las palabras para El Comercio de Andrade. Los estudios de impacto ambiental arrojaron resultados favorables con el uso de bioetanol: reduce las emisiones de CO2 y no afecta a los motores. En estos momentos, Petrocomercial alista la adquisición de etanol con las destilerías. La comercialización iniciará en sus instalaciones y posteriormente se distribuirá al país, hacia los servicios privados. Para este proyecto se utilizará el remanente de las 135 000 hectáreas de caña sembradas actualmente en el país. De ahí que Andrade garantiza que no afectará la seguridad alimentaria. “La idea es sustituir los derivados de petróleo que importamos, tanto las naftas de alto octano como el diésel dos”, sostuvo el funcionario. 1.1.4 Referente nacional y local sobre la problemática y su relación con el Plan de Buen Vivir. Garantizar los derechos de la naturaleza y promover un ambiente sano y sustentable Promovemos el respeto a los derechos de la naturaleza. La Pacha Mama nos da el sustento, nos da agua y aire puro. Debemos convivir con ella, respetando sus plantas, animales, ríos, mares y montañas para garantizar un buen vivir para las siguientes generaciones. 1.2SITUACIÓN PROBLÉMICA La problemática que se deriva del uso de combustibles no renovables es la contaminación del aire, agua y suelo y el fenómeno del calentamiento global.
  15. 15. 15 La contaminación ambiental es un gran problema ambiental ya que es causada por el mismo hombre y afectando a esta mismo debido a múltiples enfermedades respiratorias y demás que se generan por la contaminación, produciendo incluso la muerte. 1.3PLANTEAMIENTO DE PROBLEMA ¿Como disminuir la contaminación global mediante la elaboración de un biocombustible renovable? 1.4OBJETIVO GENERAL Elaboración de un biocombustible renovable, a base de caña de maíz para reducir la contaminación ambiental y las enfermedades causadas por esta. 2.1ANTECEDENTES CONTEXTUALES LUGAR DE INVESTIGACIÓN: Universidad técnica de Machala CIUDAD: Machala Dirección y croquis de ubicación: se encuentra localizada en el kilómetro 5 1/2 vía pasaje ciudadela universitaria. Para llegar a la Universidad técnica de Machala, poniendo como punto de inicio al centro de la ciudad de Machala (parque Juan Montalvo) se deberá movilizar por la vía Rocafuerte y se procederá a cambiar de ruta en la intersección 10 de agosto y av. 25 de junio, procede su recorrido por dicha avenida, hasta llegar al puente de retorno a la ciudad el cual también le sirve de ingreso a los recintos de la Universidad. Si viene de otra ciudad, ingresar por la “Y del Cambio” dirección a la ciudad de Machala, la cual pasa por la universidad.
  16. 16. 16 Teléfono: (593) 07 2983-368 Ext. 140. Representantes: Rector: Ing. Cesar Javier Quezada Abad Mba. cquezadaabad@hotmail.com Vicerrectora académica: Ing. Laura Amarilis Borja Herrera Mg. vicerrectorado_academico@hotmail.es
  17. 17. 17 Vicerrector administrativo: Soc. Jorge Ramiro Ordoñez Morejón Mg.sc. jrom1953@hotmail.com Directores DNNA: Director institucional de nivelación y admisión UTMACH: Ing. Iván Villacrés Mieles Director académico de nivelación y admisión UTMACH y coordinador académico: Dr. Rubén Lema. Talento humano de oficina: Secretaría: Srta. Diana Muñoz. Asistente de dirección: Lcdo. Iván Álvarez. Año de creación del objeto de investigación: 14 de abril de 1969.
  18. 18. 18 2.1.2 Caracterización la Universidad Técnica de Machala. Reseña histórica de la universidad técnica de Machala. Grandes jornadas tuvo que cumplir la comunidad Orense para lograr la fundación de la universidad, desde las luchas en las calles que costó la vida de hombres de nuestro pueblo, hasta las polémicas parlamentarias, como producto de los intereses que se reflejan al interior de la sociedad. Después de una serie de gestiones y trámites, Universidad Técnica de Machala, se creó por la resolución del honorable Congreso Nacional de la República del Ecuador, por decreto ley No. 69-04, del 14 de abril de 1969, publicada en el Registro Oficial No. 161, del 18 del mismo mes y año. Habiéndose iniciado con la Facultad de Agronomía y Veterinaria. Por resolución oficial se encargó a la Casa de la Cultura Núcleo de El Oro, presidida por el Lcdo. Diego Minuche Garrido, la organización de la universidad, con la Asesoría de la Comisión de Coordinación Académica del Consejo Nacional de Educación Superior, hasta que se designe el rector. El 23 de julio de 1969, el señor Presidente de la República Dr. José María Velasco Ibarra, declaró solemnemente inaugurada la Universidad Técnica de Machala en visita a la provincia de El Oro. El 14 de febrero de 1970, se reúne la Asamblea Universitaria y nomina al Ing. Galo Acosta Hidalgo como Vicerrector titular, encargándole el rectorado. Durante esta administración se emprendió fundamentalmente a la organización de la universidad. El 20 de Marzo de 1972, en la cuarta Asamblea Universitaria, se eligió al Econ. Manuel Zúñiga Mascote, como el primer Rector titula, quedando también designado como Vicerrector el Ing. Guillermo Ojeda López. Esta administración frente a las necesidades de la juventud estudiosa de la Provincia, procedió a la estructuración de nuevas facultades, la creación de Departamento de Investigación y la adecuación de la ciudadela Diez de Agosto, para atender la demanda de matrículas en la universidad.
  19. 19. 19 El 12 de diciembre de 1972, el Ing. Rafael Bustamante Ibáñez, Decano de la Facultad de Agronomía y Veterinaria, se encargó del Rectorado; y el Dr. Gerardo Fernández Capa, Decano de la Facultad de Ciencias y Administración asumió las Funciones de Vicerrector encargado. El 20 de noviembre de 1973, la asamblea universitaria eligió rector al Ing. Gonzalo Gambarroti Gavilnez y Vicerrector al Dr. Carlos García Rizzo. La administración del Ing. Gonzalo Gambarrotti, tuvo una duración de dos años aproximadamente y su gestión se fundamentó en la implementación de aulas y equipos que se demandaban para ese entonces. Se emprendió en programas de Extensión Cultural y se efectuaron los trámites indispensables para la adquisición de nuevas propiedades. En lo que respecta a la construcción de la Ciudadela Universitaria se dotó de un complejo arquitectónico a la Facultad de Agronomía y Veterinaria; y se iniciaron las obras de los edificios de las Facultades de Sociología, Ingeniería Civil y Ciencias Químicas. Durante esta administración se creó el Departamento de Planificación y tres nuevas carreras: Acuacultura, Educación Parvularia, y Enfermería. La tarea educativa debe llevar a enseñar como discernir lo verdadero de lo falso, lo justo de lo injusto, lo moral de lo inmoral, lo que eleva a la persona y lo que la manipula. MISION La Universidad Técnica de Machala es una Institución reconocida en su área de influencia formadora de profesionales, con capacidades científico-técnicas, éticos, solidarios, con identidad nacional, que aporta, creativamente, a través de la docencia, investigación, vinculación y gestión, a la solución de los problemas del desarrollo sostenible y sustentable. VISION La Universidad Técnica de Machala para el año 2013 es una institución acreditada, lidera el desarrollo territorial, forma y perfecciona profesionales competentes, emprendedores, innovadores, críticos y humanistas.
  20. 20. 20 2.2. ANTECEDENTES TEÓRICOS 2.2.1. REFERENCIAS CONCEPTUALES Un biocombustible según la etimología de la palabra sería un combustible de origen biológico. Así tal cual incluso el petróleo lo sería, pues procede de restos fósiles de seres que vivieron hace millones de años. Pero se tiende a definir como biocombustible a un combustible de origen biológico obtenido de manera renovable a partir de restos orgánicos. Esta fue la primera fuente de energía que conoció la humanidad. La madera o incluso los excrementos secos son biocombustibles. Si se administra bien la madera de los bosques puede ser un recurso renovable (mal administrado es un desastre ecológico). De este modo se propuso la “biomasa” como fuente de energía. Una de estas biomasas sería virutas de madera producto de la limpieza de bosques o incluso de su explotación racional. En realidad toda sustancia susceptible de ser oxidada produce energía. Si esta sustancia procede de plantas, entonces al ser quemada (oxidada) devuelve a la atmósfera el dióxido de carbono que la planta tomó del aire tiempo atrás. Por tanto, desde el punto de vista ecológico es un sistema que respeta el medio ambiente, pues no hay un aumento neto de gases de efecto invernadero. La energía que consumimos en ese acto de quemar procede en última instancia de la luz del sol. Las plantas, gracias a la fotosíntesis fijan energía y dióxido de carbono en moléculas orgánicas ricas en carbono e hidrógeno. Es pues una forma de energía solar indirecta.Es posible utilizar este tipo de combustible como complemento o para aprovechar ciertos recursos que sería de todos modos desperdiciados. Aunque cubra un pequeño porcentaje de la producción de energía total aportaría su contribución de todos modos. Casi cualquier sustancia orgánica líquida o gasificable puede ser utilizada en un motor de explosión interna con la apropiada mecánica. Utilizar otros combustibles alternativos en nuestros actuales motores sería más sencillo que la utilización de hidrógeno que se basa en una tecnología totalmente distinta. Casi cualquier sustancia orgánica líquida o gasificable puede ser utilizada en un motor de explosión interna con la apropiada mecánica. Utilizar otros combustibles alternativos en nuestros actuales motores sería
  21. 21. 21 más sencillo que la utilización de hidrógeno que se basa en una tecnología totalmente distinta. Los motores que llevan nuestros autos son de dos tipos: de ciclo de Otto y de ciclo Diesel. En el primero normalmente quemamos generalmente gasolina y en el segundo gas-oil. Pero vamos a ver que pueden ser capaces de quemar otro tipo de combustibles como alcohol en el primero y ésteres grasos o incluso aceites vegetales en el segundo. Con los precios del barril del petróleo por las nubes se está mirando con otros ojos este tipo de biocombustibles, apareciendo muy atractivos a los ojos de gobiernos e inversores. La ley de 2005 sobre política energética de los EEUU propone la producción de 30.000 millones de litros de etanol y biodiesel para 2012, que representaría un 5,75% de las necesidades totales de combustible para el transporte del país. El alcohol puede proceder del maíz como en los EEUU o de la caña de azúcar como en Brasil. En este último país se ha venido utilizando el alcohol como combustible de automoción desde hace ya muchos años aunque ha caído un poco en desuso porque Brasil también cuenta con reservar de petróleo en su subsuelo. La caña de azúcar, la remolacha o el maíz no son la única fuente de azúcar. Sería interesante obtener azúcar de la misma celulosa. Al fin y al cabo la celulosa no es más que una larga cadena formada por “eslabones” de glucosa. De este modo, casi todo residuo vegetal será susceptible de ser transformado en azúcar y luego gracias a la fermentación por levaduras obtener el alcohol destilando el producto obtenido. Se calcula que se producen miles de millones de toneladas de estos productos cada año. Según el National Resources Defense Council (NRDC) esta vía de obtención de combustible produciría un 30% de las necesidades de combustible de automoción para 2050. Transformar la celulosa en azúcar no es fácil, hace falta un sistema para romper la larga cadena de carbohidratos en sus eslabones de monómeros que la constituyen. De hecho, la celulosa es la que da rigidez a las plantas, son como “ladrillos” para ellas. Para romper la cadena se pueden utilizar encimas especiales, que se pueden obtener industrialmente, pero hasta ahora tenían un precio muy alto. Se espera reducir aun más
  22. 22. 22 el coste del proceso si en lugar de utilizar dos pasos (ruptura de la celulosa en un ambiente rico de oxígeno en presencia de la encima y posterior fermentación con levaduras) se emplea un solo paso con microorganismos genéticamente manipulados que puedan obtener directamente la energía de la celulosa y producir así etanol. En la producción de etanol a través de celulosa se necesita tratar previamente la materia vegetal, y ahora ya se han descubierto procesos que rebajan a la mitad el costo usando amoniaco líquido. El proceso de destilación es energéticamente costoso y se investiga (George Huber de University of Wisconsin–Madison) la producción directa de biodiesel basado en derivados del azúcar a partir de celulosa. Este proceso utiliza un reactor catalítico de cuatro fases que produce alcanos líquidos que, como los aceites, se separan espontáneamente del agua por flotación. Se investiga además en cómo reducir la complejidad del proceso de todo el proceso. Restos vegetales de todo tipo sería útiles para la obtención de celulosa: aserrín, paja, césped, virutas de madera, papel, hojas de árbol, etc. La utilización directa de un aceite vegetal en un motor diesel es posible, aunque hay que introducir modificaciones en el motor. Uno de los inconvenientes es que estos aceites se congelan a temperaturas moderadamente bajas. Aun así hay algunas personas que los utilizan de este modo. Pero el sistema más habitual es la transformación de estos aceites a través de un proceso de esterificación. De este modo, a partir de alcohol metílico, hidróxido sódico y aceite vegetal se obtiene un éster que se puede utilizar directamente en un motor diesel sin modificar, obteniéndose glicerina como subproducto. La glicerina puede utilizarse para otras aplicaciones. Este tipo de transformación se empezó a realizar por particulares mediante rudimentarios medios caseros, e incluso hay algún que otro diseño casero de producción más o menos continua de biodiesel. Ahora ya hay empresas que se encargan de reciclar aceites usados para su transformación en biodiesel. Luego lo venden como aditivo a las empresas petroleras. Así que si usted conduce un diesel seguro que ya consume biodiesel en su auto en una pequeña proporción. Entre las ventajas de este combustible es que produce menos contaminación ambiental que el
  23. 23. 23 diesel normal por la baja emisión de compuestos de azufre. Se ha llegado a proponer otro tipo de combustibles biodiesel (este tipo de motores pueden quemar casi cualquier cosa orgánica en forma de líquido), entre ellos uno producido a partir de restos orgánicos incluidos gatos muertos encontrados aplastados en la carretera (para gran preocupación de las protectoras de animales) o estiércol. Se plantea incluso obtener biodiesel de las aguas residuales. Ventajas e Inconvenientes Su uso genera una menor contaminación ambiental y son una alternativa viable al agotamiento ya sensible de energías fósiles, como el gas y el petróleo, donde ya se observa incremento en sus precios. Es importante destacar que los biocombustibles son una alternativa más en vistas a buscar fuentes de energías sustitutivas, que sirvan de transición hacia una nueva tecnología como por ejemplo el hidrógeno. El biodiesel es el combustible renovable que tiene el mayor potencial de desarrollo en el país. Se puede usar puro o mezclado con gasoil en cualquier proporción, en cualquier motor diesel. De hecho, en el año 1900, Rudolf Diesel utilizó aceite de maní en el primer motor diesel. Actualmente el biodiesel se usa en varios países en mezclas con porcentajes diversos. Se obtiene a partir de aceites vegetales y/o grasas animales por ejemplo: la colza, girasol, palma, soja, sebo, etc., permitiendo al campo y la industria aceitera otra posibilidad de comercialización y de diversificación de la producción. El bioetanol puede sustituir a la nafta como ya se hace en Brasil con el alcohol de caña, o el de maíz en los Estados Unidos. Permite sustituir los aditivos que se emplean actualmente y que generan contaminación ambiental. El biogás es un gas combustible que se genera en medios naturales o en dispositivos específicos, por las reacciones de biodegradación de la materia orgánica, mediante la acción de microorganismos, (bacterias), y otros factores, en ausencia de aire. Las principales ventajas e inconvenientes de algunos biocombustibles. Ventajas:
  24. 24. 24 Proporcionan una fuente de energía reciclable y, por lo tanto, inagotable. Las emisiones de gas del invernadero son reducidas el 12% por la producción y la combustión del etanol y el 41% por el biodiesel. Revitalizan las economías rurales, y generan empleo al favorecer la puesta en marcha de un nuevo sector en el ámbito agrícola. Mejoran el aprovechamiento de tierras con poco valor agrícola y que, en ocasiones, se abandonan por la escasa rentabilidad de los cultivos tradicionales. Mejora la competitividad al no tener que importar fuentes de energía tradicionales Inconvenientes: Los biocombustibles producidos a base de palma aceitera, caña de azúcar y soja conllevan graves impactos sociales y medio ambientales Su uso se limita a motores de bajo rendimiento y poca potencia. Su producción sólo es viable mediante subvenciones, porque los costes doblan a los de la gasolina o el gasóleo Se necesitan grandes espacios de cultivo, dado que del total de la plantación sólo se consigue un 7% de combustible. El combustible precisa de una transformación previa compleja. En los bioalcoholes, la destilación provoca, respecto a la gasolina o al gasóleo, una mayor emisión en dióxido de carbono. Los biocombustibles más usados y desarrollados son el bioetanol y el biodiesel. El bioetanol, también llamado etanol de biomasa, se obtiene a partir de maíz, sorgo, caña de azúcar o remolacha. Brasil es el principal productor de bioetanol (45% de la producción mundial), Estados Unidos representa el 44%, China el 6%, la Unión Europea el 3%, India el 1% y otros países el restante 1%. El biodiesel, se fabrica a partir de aceites vegetales, que pueden ser ya usados o sin usar. En este último caso se suele usar raps, canola, soja o jatrofa, los cuales son cultivados para este propósito. El principal productor de biodiésel en el mundo es Alemania, que concentra el 63% de la producción. Le sigue Francia con el 17%, Estados Unidos con el 10%, Italia con el 7% y Austria con el 3%.
  25. 25. 25 La Unión Europea considera los siguientes tipos de biocarburantes. 1. Bioetanol: Etanol generado a partir de la biomasa o de una fracción biodegradable de residuos. 2. Biodiesel: éster metílico generado a partir de un aceite vegetal o animal de calidad similar al gasóleo. 3. Biometanol: metanol generado a partir de la biomasa. 4. Biodimetiléter: dimetiléter generado a partir de la biomasa. Proceso El proceso químico de producción de bioetanol se basa simplemente en una fermentación, que es un cambio químico en las sustancias de naturaleza orgánica llevado a cabo por la acción de enzimas. Lo que ocurre en una fermentación es que las sustancias orgánicas complejas se transforman en otras simples. El tipo de fermentación más importante es la fermentación alcohólica, en la que los azúcares simples como por ejemplo la glucosa se convierten en alcohol etílico y dióxido de carbono. Ejemplos de fermentaciones alcohólicas pueden ser la elaboración de bebidas alcohólicas como cerveza, vino, whisky, y también se están produciendo actualmente a escala comercial mediante distintas fermentaciones, productos como la glicerina, propanona, butanol o ácido butírico. La fermentación alcohólica es llevada a cabo mayoritariamente por levaduras, ya que una de las características más conocida de las levaduras es su capacidad para fermentar los azúcares para la producción de etanol. Las levaduras se han utilizado a lo largo de la historia para fermentar azúcares del arroz, del trigo, cebada y del maíz para producir bebidas alcohólicas y también en la industria panadera. La mayoría de las levaduras que se cultivan son del género Saccharomyces. Concretamente la especie Saccharomyces cerevisiae es una de las más utilizadas ya que participa en muchas de las fermentaciones que hemos mencionado. La diferencia es que cuando se termina de utilizar un lote de levadura destinado a la fabricación de pan, a usos médicos o a la
  26. 26. 26 fabricación de alimentos, el medio de cultivo en el que han crecido las levaduras se desecha. Sin embargo, en la elaboración de bebidas alcohólicas y alcoholes industriales, el medio de cultivo es el producto final y en este caso son las propias levaduras las que se desechan o se pueden utilizar como pienso o alimento de animales. 2.2.2. PLANTEAMIENTO DE CONJETURA O HIPÓTESIS La elaboración de un combustible natural a base de maíz ayudaría a tener una mejor fuente de energía además que no perjudicaría al medio ambiente por ser natural. 2.3. PLANIFICACIÓN DEL PROYECTO CRONOGRAMA DE TRABAJO CRONOGRAMA DE PROYECTO DE BIOLOGIA TEMA: Elaboración de un combustible a base de maíz Tarea de Investigación Fecha de Cumplimiento Responsable Observaciones Investigación del marco teórico 26 de julio del 2013 Ariel Carrión Sin Novedad Elaboración del proyecto. 26 de Julio del 2013 Ariel Carrión Sin novedad Elaboración del producto 26 de Julio del 2013 Ariel Carrión Sin novedad Exposicion del proyecto 26 de Julio del 2013 Ariel Carrión Sin novedad
  27. 27. 27 2.4 MARCO METODOLÓGICO Y ANÁLISIS DE RESULTADOS 2.4.1 UNIDADES DE ANÁLISIS Los estudiantes del Curso de Nivelación del Área de Salud del curso V02. 2.4.2 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE INVESTIGACIÓN Técnica Instrumento Anexo Encuesta Cuestionario Ver anexo N°1 FORMACIÓN: COMBUSTIBLE A BASE DE MAIZ Proceso para obtener bioetanol a base de maíz Es un alcohol, elaborado mediante un proceso similar al de la cerveza, donde el almidón de los cultivos ricos en él, (especialmente el maíz), son convertidos en azucares y estos a su vez, fermentados y convertidos en etanol. Por ultimo el etanol es destilado, adquiriendo su forma final. En ocasiones, es transformado en un éter, llamado etil terciario-butil eter (ETBE), con propiedades oxigenativas de los combustibles. Es utilizado para incrementar el octanaje y mejorar la calidad de las emisiones de la gasolina, al convertirla en un combustible oxigenado. El Bioetanol se puede extraer de cereales (Maíz, Trigo, Avena, Cebada), Papa, Remolacha, Caña de Azúcar, Biomasa Forestal, Residuos Pecuarios, y Residuos de las Cosechas y las agroindustrias. Ventajas Reducción neta de la emisión de carbono, lo cual tiene una incidencia muy positiva en la problemática de cambio climático causado por los gases del efecto de invernadero. Genera empleos directos e indirectos, correspondientes a los empleos del agro, operación de biorefinerías y empleos temporales para la construcción y montaje de las mismas durante los primeros años. Lo anterior contribuiría a la ampliación y
  28. 28. 28 optimización de la frontera agrícola, llevándola incluso a las zonas de cultivos ilícitos, desarrollando las obras de infraestructura necesarias, lo cual tiene un efecto positivo y sinergistico en el desarrollo de las regiones. El alcohol y sus derivados serían muy importantes, no solamente para sustituir importaciones, sino también porque crearían nuevas exportaciones con un mayor valor agregado. Este aspecto podría ser un atractivo para la inversión extranjera y para proyectos de industrialización en el país. 2.4.3 ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS Resultados de la Encuesta aplicada a los estudiantes del curso de nivelación del Área de salud paralelo V02 Pregunta 1. ¿Considera importante la elaboración de un combustible natural que no perjudique al medio ambiente? Escala Valorativa Frecuencia Porcentaje SI 9 90% NO 1 10% Total 10 100% Gráfico 1 ¿Considera necesaria la elaboración de un combustible natural que no perjudique al medio ambiente? Fuente: Estudiantes del Curso de nivelación del área de salud paralelo V02 Análisis: El 90% de los encuestados consideran que es de mucha importancia la elaboración de un producto natural que sirva como combustible para haci no perjudicar al medio ambiente. 90% 10% ¿Considera necesaria la elaboración de un combustible natural que no perjudique al medio ambiente? SI NO
  29. 29. 29 Pregunta 2. ¿Cree usted que con la elaboración de un biocombustible reducirán las enfermedades respiratorias? Escala Valorativa Frecuencia Porcentaje SI 8 80% NO 2 20% Total 10 100% Gráfico 1 ¿Cree usted que con la elaboración de un biocombustible reducirán las enfermedades respiratorias? Fuente: Estudiantes del Curso de nivelación del área de salud paralelo V02 Análisis: El 80% de los encuestados creen que con un biocombustible reducirán las enfermedades respiratorias. 2.5 PROPUESTA DEL PROYECTO La elaboración de un combustible natural a base de maíz nos va a ayudar de mucho ya que además de su gran poder energético para los vehículos tiene el beneficio de no contaminar el medio ambiente en el que vivimos por lo cual reduciría el gran numero de enfermedades causadas por respirar el aire contaminado. 3. CONCLUSIONES El biocombustible es una buena alternativa ante los últimos aumentos que ha experimentado el precio del diesel. Además, tiene la ventaja de ser un combustible más limpio y renovable. Sin embargo, no se puede pensar que a futuro se logre 80% 20% ¿Cree usted que con la elaboración de un biocombustible reducirán las enfermedades respiratorias? SI NO
  30. 30. 30 reemplazar todo el diesel necesario en la industria debido a que la superficie cultivable es limitada en comparación a la alta demanda que presenta este combustible. El biocombustible puede aspirar a un pequeño porcentaje de la matriz energética del país, con precios competitivos respecto al diesel y ayudando a la aspiración de tener una mayor cantidad de fuentes energéticas renovables. Sin embargo, para que esto sea posible, se deben dar estímulos para que pequeñas industrias adopten este combustible como alternativa y para que otras que utilizan aceites vegetales reciclen sus desechos produciendo biodiesel para vender o utilizar en sus procesos. Además, es importante que este combustible renovable no sea gravado de la misma forma que los combustibles fósiles, ya que de esta manera no sería competitivo. Es importante destacar que en muchos países aún no existen estudios ni experiencia en la producción de biocombustibles, recién se está comenzando a hacer estudios de pre-factibilidad técnica, por lo tanto los datos de los costos de producción pueden variar sustancialmente a los de las experiencias internacionales. Es deseable que sean menores que los utilizados en este análisis, para que así los precios sean más competitivos en el mercado nacional. Otra limitación del análisis, es que no se tuvo en cuenta los otros productos derivados del proceso de producción, tales como la glicerina, cuya comercialización podría hacer más atractivo el negocio. Como reflexión final, en vista de los últimos acontecimientos en el país de falta de suministro de energía, los empresarios deberían tener en cuenta la opción de tener una fuente de energía más cara, pero segura en suministro (en relación al gas natural) y más estable en precios (en relación al diesel).
  31. 31. 31 4. RECOMENDACIONES El bioetanol es un producto altamente inflamable y en consecuencia hay que extremar las precauciones de uso. Encienda siempre su cocina con un encendedor largo o con cerillas largas, procurando que su mano esté siempre a una distancia segura de la llama. No rellene nunca el quemador estando encendido. Si ya ha consumido todo el combustible, espere unos 15 minutos a que se enfríe antes de volver a rellenarlo. 5. BIBLIOGRAFÍA http://etanoldemaiz.blogspot.com/ http://espanol.answers.yahoo.com/question/index?qid=20070125210525AASCOJ Y http://www.patiodeautos.com/noticias/innovacion/etanol-una-opcion-ecologica- que-se-probara-en-ecuador_49.html http://www.monografias.com/trabajos82/biomasa-biodiesel/biomasa- biodiesel.shtml http://plan.senplades.gob.ec/objetivo- 4;jsessionid=59E801DD81AC78B3709EA006D2DB7377.nodeaplan http://bioetanol-chimeneas.com/?p=21 http://www.webscolar.com/bioetanol-proceso-de-fabricacion-y-su-importancia 6. ANEXOS
  32. 32. 32 ANEXO N°1 ENCUESTA OBJETIVO: Determinar la importancia de un producto renovable como combustible 1. ¿Considera necesaria la elaboración de un combustible natural que no perjudique al medio ambiente? SI NO 2. ¿Cree usted que con la elaboración de un biocombustible reducirán las enfermedades respiratorias? SI NO

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